§ 9.2.1. Соединения арматуры и откачиваемых объектов

Арматура (коммутационные элементы, ловушки, трубопроводы) и откачиваемые объекты, соединяясь друг с другом, образуют сложные вакуумные системы. Место соединения двух элементов и более называют узлом вакуумной системы.

Если в узле находится вакуумный насос, то (9.15) можно переписать в виде

где S_н, и р_н - быстрота действия и давление насоса.

При наличии в вакуумной системе нескольких узлов для каждого из них можно записать уравнение вида (9.15). Решая систему алгебраических уравнений, можно определить давления во всех узлах вакуумной системы.

Параллельное соединение трубопроводов (рис. 9.3) позволяет увеличить поток газа между двумя соседними узлами вакуумной системы. Давления р₁ и р₂ на концах всех трубопроводов одинаковы, а суммарный поток, который протекает между узлами, с учетом (9.8)

где Q_i — поток, протекающий через i-й трубопровод.

Расчетную схему вакуумной системы можно упростить, считая, что узлы связаны одним эквивалентным трубопроводом проводимостью U:

При обобщенном молекулярно-вязкостном режиме течения газа при постоянной температуре и молекулярной массе проводимость трубопровода является функцией давления и геометрических размеров трубопровода:

где А, В — постоянные; d и l — диаметр и длина трубопровода; р_сp— среднее давление в трубопроводе: р_ср= (p₁+p₂)/2. Перепишем (9.17) с учетом (9.18):

Записывая равенство коэффициентов в левой и правой частях (9.19) при одинаковых степенях р_ср, получим два уравнения из которых можно найти диаметр d и длину l эквивалентного трубопровода.  

Последовательное соединение элементов (отверстий и трубопроводов) показано на рис. 9.4. При одинаковом

потоке газа во всех элементах можно записать

Складывая все п уравнений системы (9.20), получим

Для всей системы последовательно соединенных элементов можно также записать

Сравнивая (9.20) и (9.21), получим, что общую проводимость последовательно соединенных элементов можно рассчитать по формуле